在橡胶中的应用未经补强的硅橡胶，其强度一般只有03MPa，几乎不能使用。要达到实际应用的水平，必须对其进行填充改性。在常见的无机粉体填料(碳酸钙、沉淀法二氧化硅等)中，二氧化硅填充后，材料的内部微观相互作用发生了很大的变化，除存在分子链间弱的范德华力所致大分子链间的缠结以及因机械力所致的机械缠结外，还存在二氧化硅聚集体间氢键的强的相互作用、二氧化硅与聚合物间强的吸附或键联作用、吸附在二氧化硅聚集体表面的聚合物大分于链间的强的相互缠结作用，使得界面粘结得到显著的改善，在硅橡胶内部形成了聚合物大分子链贯穿板碳黑网络的结构，从而赋予了材料优越的综合性能。二氧化硅能大幅度提高胶料的物理机械性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力而又不损失抗湿滑性能而受到广泛关注，因此在硅橡胶外的其它有机橡胶中的应用也越来越广，其补果完全达到了炭黑的水平，且又克服了炭黑的黑色污染，可广泛用于彩色橡胶制品。


在密封胶和胶粘剂中的应用在硅酮密封胶和胶粘剂领域，二氧化硅可用作增稠剂和触变剂，可以增加粘结强度，保证自由流动，具有防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷，保持透明度，补强，抗剪切等作用。二氧化硅的增稠以及触变作用机理是当其在密封胶和胶粘剂中分散后，不同颗粒间通过其表面的硅醇基产生氢键作用，形成一个二氧化硅聚集体网络，使体系的流动性受到限制，粘度增加．起到增稠的作用；在受到剪切力的作用下二氧化硅网络受到破坏，导致体系粘度下降．发生触变效应，便于施工。一旦剪切力消除，这种网络结构可重新形成，有效防止了胶料在固化过程中的流挂。


在塑料中的应用利用二氧化硅高强度、高流动性和小尺寸效应，可提高塑料制品的致密性、光洁度和耐磨性能。若通过适当的表面改性，则可以达到对塑料同时增强增韧的目的。将气相法白炭黑添加到聚乙烯中，通过特殊的方法，可使二氧化硅在基体中分散均匀，制得高耐磨、高硬度的聚乙烯复合材料。在环氧树脂中添加气相二氧化硅可明显改善其脆性，可以克服弹性体增韧而致的材料刚性和强度降低的缺陷，达到增强增韧的目的。当添加量为3wt％时，可使复合体系冲击强度提高40％，拉伸强度等提高21％。若通过偶联剂对纳米二氧化硅进行改性，则可使其冲击韧性提高124％ ，拉伸性能提高30％ ，另外，也使制品的硬度、耐磨、耐温和绝缘等性能得到提高。


在涂料中的应用我国是涂料生产和消费大国，但当前涂料普遍存在悬浮稳定性、触变性、耐候性、耐洗刷性等性能较差的问题，致使每年要进口大量的进口涂料。在涂料中加入少许白炭黑，可提供防结块、防流挂、乳化性、消光性、悬浮、增稠和触变等功能。二氧化硅能在铜系复合导电体系中起到很好的防沉作用，其添加量达到1．5％时即可大大限制导电粉的沉降。二氧化硅对铜系复合导电涂料沉降性的影响涂料中的消光剂是能改变涂膜表面光学性能的助剂，这种助剂能在薄膜的表面产生预期的微粗糙度，使涂膜的光泽性降低。二氧化硅是无机消光剂，在木器涂料、高固份涂料、酸催化涂料、建筑涂料、电沉积涂料、织物涂料、军器涂料、乙烯涂料、墙纸涂料中有广泛的应用。